कैसे अल्ट्रा-कोल्ड परमाणु बदल रहे हैं तकनीक की दुनिया

नई दिल्ली। क्वांटम तकनीक की दौड़ में दुनिया तेजी से आगे बढ़ रही है और इसकी सबसे मजबूत नींव अल्ट्रा-कोल्ड (अत्यंत शीत) परमाणु बन रहे हैं। इन्हीं परमाणुओं की मदद से दुनिया की सबसे सटीक परमाणु घड़ियां, भविष्य के क्वांटम कंप्यूटर, अत्यधिक संवेदनशील सेंसर और सुरक्षित क्वांटम संचार प्रणाली विकसित की जा रही हैं। भारत भी इस क्षेत्र में तेजी से अपनी शोध क्षमता बढ़ा रहा है और कई प्रमुख संस्थान वैश्विक स्तर के अनुसंधान में योगदान दे रहे हैं।

क्या है अल्ट्रा-कोल्ड परमाणु?

भौतिकी के अनुसार किसी भी पदार्थ का न्यूनतम संभव तापमान परम शून्य (Absolute Zero) होता है, जो -273.15 डिग्री सेल्सियस (0 केल्विन) है। इस तापमान पर परमाणुओं की ऊष्मीय गति लगभग समाप्त हो जाती है। वैज्ञानिक लेजर कूलिंग और मैग्नेटिक ट्रैप जैसी तकनीकों से परमाणुओं को **परम शून्य से केवल कुछ नैनोकेल्विन (एक केल्विन का अरबवां हिस्सा) ऊपर तक ठंडा करने में सफल हुए हैं।

इस अवस्था में परमाणु सामान्य कणों की तरह नहीं, बल्कि क्वांटम तरंगों की तरह व्यवहार करने लगते हैं। कई परमाणु एक साथ मिलकर एक ही क्वांटम अवस्था में पहुंच जाते हैं, जिसे बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट (Bose-Einstein Condensate-BEC) कहा जाता है। इस अवस्था की भविष्यवाणी अल्बर्ट आइंस्टीन और भारतीय वैज्ञानिक सत्येंद्र नाथ बोस ने 1924-25 में की थी, जबकि इसे पहली बार 1995 में प्रयोगशाला में तैयार किया गया। इस उपलब्धि के लिए वर्ष 2001 का भौतिकी का नोबेल पुरस्कार एरिक कॉर्नेल, कार्ल वाइमन और वोल्फगैंग केटरले को मिला।

कहां हो रहा है इस्तेमाल?

विशेषज्ञों के अनुसार, आज अल्ट्रा-कोल्ड परमाणु कई अत्याधुनिक तकनीकों की आधारशिला बन चुके हैं।

* ऑप्टिकल एटॉमिक क्लॉक की सटीकता इतनी अधिक है कि इनमें 30 अरब वर्षों में केवल एक सेकंड की त्रुटि आने का अनुमान है।
* क्वांटम कंप्यूटरों में इन्हीं परमाणुओं का उपयोग कर ऐसे प्रोसेसर विकसित किए जा रहे हैं, जो भविष्य में दवा खोज, मौसम पूर्वानुमान, कृत्रिम बुद्धिमत्ता और जटिल वैज्ञानिक गणनाओं को कई गुना तेज बना सकते हैं।
* अल्ट्रा-कोल्ड परमाणुओं पर आधारित सेंसर पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण, भूकंप, भूमिगत जल और खनिजों का अत्यंत सूक्ष्म स्तर पर पता लगाने में सक्षम हो सकते हैं।
* रक्षा और अंतरिक्ष क्षेत्र में भी इनका उपयोग अत्यधिक सटीक नेविगेशन और समय मापन प्रणालियों के विकास में किया जा रहा है।

भारत की बढ़ती भूमिका

भारत में रमन रिसर्च इंस्टीट्यूट (बेंगलुरु), आईआईएससी, टाटा इंस्टीट्यूट ऑफ फंडामेंटल रिसर्च (TIFR), आईआईटी और भाभा परमाणु अनुसंधान केंद्र (BARC) सहित कई संस्थान अल्ट्रा-कोल्ड परमाणुओं और क्वांटम तकनीक पर शोध कर रहे हैं।

भारत सरकार ने वर्ष 2023 में राष्ट्रीय क्वांटम मिशन (National Quantum Mission) शुरू किया, जिसके लिए 6,003.65 करोड़ रुपये का बजट स्वीकृत किया गया है। मिशन का उद्देश्य वर्ष 2031 तक क्वांटम कंप्यूटिंग, क्वांटम संचार, क्वांटम सेंसर और क्वांटम सामग्री के क्षेत्र में भारत को अग्रणी देशों की श्रेणी में पहुंचाना है।

क्यों महत्वपूर्ण है यह शोध?

वैज्ञानिकों का मानना है कि आने वाले दशक में क्वांटम तकनीक सूचना प्रौद्योगिकी, साइबर सुरक्षा, स्वास्थ्य, ऊर्जा, वित्त, अंतरिक्ष और रक्षा जैसे क्षेत्रों में बड़ा बदलाव ला सकती है। जिस तरह सेमीकंडक्टर ने डिजिटल क्रांति को जन्म दिया था, उसी तरह अल्ट्रा-कोल्ड परमाणु क्वांटम क्रांति की आधारशिला माने जा रहे हैं। भारत के लिए यह क्षेत्र न केवल वैज्ञानिक उपलब्धियों, बल्कि तकनीकी आत्मनिर्भरता और वैश्विक प्रतिस्पर्धा के लिहाज से भी बेहद महत्वपूर्ण माना जा रहा है।